Tworzenie strumienia wody tnącej ze ścierniwem

Rysunek 2 – Zbliżenie głowicy tnącej strumienia wody ze ścierniwem

Opis procesu tworzenia strumienia wody tnącej ze ścierniwem w głowicy tnącej. Liczby wskazane poniżej odnoszą się do numerów na rysunku 2 powyżej.

1 - Woda sprężana do wartości 50,000 psi lub większej wchodzi do głowicy tnącej ze stosunkowo wolną prędkością, rzędu kilku stóp na sekundę. Patrz: "Jak to działa", aby uzyskać informacje dotyczące sposobu tworzenia ciśnienia wody i transportowania do głowicy tnącej.

2 - Woda jest tłoczona przez otwór, który ma małą średnicę, w dowolnym miejscu od 0,004 "do 0,045", w zależności od aplikacji. Te otwory wykonane są z bardzo twardych materiałów, takich jak diament, szafir lub rubin. Ten krok zamienia strumień wody z wysokiego ciśnienia strumienia do wysokiej prędkości strumienia. At this point the water is moving in excess of 2200 miles per hour (3657 kilometers per hour). W tym momencie woda porusza się z prędkością ponad 2200 mil na godzinę (3657 km na godzinę).

3 - Wysoka prędkość strumienia tworzy efekt Venturiego, lub próżnię, w komorze mieszania znajdującą się bezpośrednio pod otworem. Ścierniwo, zazwyczaj granat, jest odmierzane z mini-zbiornika przez plastikową rurkę aż do głowicy tnącej i zasysane do strumienia wody tnącej w komorze mieszania. Prędkość cięcia wzrośnie jeszcze wraz z wzrostem ilości ścierniwa aż do punktu nasycenia, gdzie prędkość zaczynie spadać. Jeśli ilość ścierniwa wzrośnie zbyt wysoko, to ostatecznie przewód mieszania zatka się. Jednym z ciekawych osiągnięć w dziedzinie cięcia strumieniem wody w ciągu ostatnich kilku lat, jest pojawienie się sterowanych numerycznie systemów pomiarowych ścierniwa. Systemy te precyzyjnie kontrolują ilość ścierniwa, które może przepływać do głowicy tnącej. During the piercing process, cutting pressure and abrasive amount are reduced and the cutting head makes small, circular motions in the X and Y axes. Podczas procesu przebijania, ciśnienie cięcia i ilość ścierniwa są zredukowane, a głowica tnąca wykonuje małe, okrężne ruchy w osi X i Y. Ta procedura przebijania umożliwia wykonanie trudnych aplikacji, takich jak przebicie szkła i kamienia, ze stosunkową łatwością.

4 - Ścierniwo jest w pełni mieszane  w strumieniu wody tnącej i przyspieszane do prędkości zbliżonej do prędkości strumienia wody tnącej. Ten krok „kradnie” trochę energii ze strumienia wody tnącej, zwalniając go nieznacznie.

5 - Strumień wody tnącej ze ścierniwem wychodzi z przewodu mieszającego z ekstremalną prędkością i siłą. Ścierniwo powoduje erozję w materiale ciętym. materiał cięty. Proces ten określany jest jako "ścierny strumień wody tnącej” wody", ponieważ faktycznie to ścierniwo robi cięcia. Rolą wody jest po prostu dać szybkość i siłę ścierniwu. W cięciu czystym  strumieniem wody, stosowanym do materiałów miękkich, takich jak pianki i żywność, sama siła strumienia wody jest wystarczająca do cięcia materiału i ścierniwo nie jest konieczne.